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1、第7讲 简单机械第二节滑轮滑轮组(建议答题时间：30分钟)一、选择题1. (2017湘西)如图是小李使用动滑轮匀速提升100 N货物的示意图(动滑轮重、绳重及摩擦不计)，小李用的力F应为 () 第1题图A. 100 N B. 60 N C. 50 N D. 40 N2. (2017大渡口区二诊)如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600 N的物体在 10 s 内匀速提升了2 m，已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是 ()第2题图A. 滑轮组的机械效率是60%B. 绳子自由端拉力F大小为300 NC. 绳子自由端拉力F的功率为70 WD. 提升重物的过程中所做额外
2、功为200 J3. (2017永川区指标到校)如图所示，工人用滑轮组吊起质量为80 kg的箱子，绳自由端施加的拉力为500 N，箱子被匀速竖直提升了3 m，不计绳重和摩擦，则工人做的功和滑轮组的机械效率分别是 ()第3题图A. 2 400 J62.5% B. 3 000 J80%C. 3 000 J53.3% D. 1 500 J62.5%4. (2017通辽)某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为1和2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 () 第4题图A. F1F2，12 B. F1F2，12C. F1F2，1
3、2 D. F1F2，125. (2017南岸区指标到校)如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为96 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s3 m，滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系如图乙所示下列说法正确的是 ()第5题图A. 物体上升的速度为0.3 m/sB. 拉力克服物体重力做功的功率为24 WC. 该滑轮组的机械效率为80%D. 图乙中阴影部分面积表示拉力的功率为120 W6. (2017六盘水)如图所示，在水平拉力F的作用下，使重300 N的物体在水平桌面上以0.1 m/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60 N(不计绳重、动滑轮重及摩擦)
4、，F及其功率的大小分别为 ()第6题图A. 20 N2 W B. 20 N6 WC. 60 N2 W D. 30 N6 W7. (2017陕西)如图所示，某工地用滑轮组将重为5 000 N的货物匀速提升6 m，所用时间为20 s，在绳的末端所用拉力为2 200 N，下列说法错误的是 ()第7题图A. M处滑轮的作用是改变力的方向B. 提升货物过程中的有用功是3104 JC. 拉力的功率为660 WD. 若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大8. (2017随州)如图，水平地面ABOCD，以O点为界，AO段是一种材质，OD段是另一种材质细线一端系在物体上，绕过轻质滑轮，另一端系在墙上，拉
5、滑轮的水平力F恒为4 N，物体经A点开始计时，此后各段路程及耗时见下表以下说法正确的是 () 第8题图区间ABBOOCCD距离1 m1 m1.5 m2.5 m耗时1 s1 s1 s1 sA. 物体在CD区间运动的平均速度为2 m/sB. 物体在BO区间运动时物体受到水平向左4 N摩擦力C. 物体在OC区间运动过程中，拉力F做的功为3 JD. 物体在BO区间运动过程中，拉力F做功的功率为1 W二、填空题9. (2017南岸区二诊)利用如图所示的装置，在10 s内将重为90 N的物体匀速提升1 m，不计绳重和摩擦，若整个装置的机械效率为75%，则拉力的功率为_W；若绳子能承受的最大拉力为50 N此
6、装置的机械效率最大可提高到_%.第9题图10. (2017巴南区指标到校)如图所示，在20 N的水平拉力F作用下，使重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的滑动摩擦力为_N; 若物体的速度为0.3 m/s，则拉力F的功率为_W.第10题图11. (2017巴蜀一模)如图所示，小明的爸爸用600 N的拉力使重1 140 N的物体在10 s内匀速上升了2 m，小明的爸爸拉绳做功的功率为_W体重为450 N的小明也用此滑轮组来提升同一物体，但物体没有被拉动，则物体对水平地面的最小压力为_N(不计摩擦及绳重)第11题图三、实验探究题12. (201
7、6聊城)在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下：第12题图实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15(1)实验中要竖直向上_拉动弹簧测力计，使钩码升高(2)表格中编号处数据应为_，编号处数据应为_(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与_有关(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_(选填“变大”、“变小”或“不
8、变”)四、论述计算题13. (2017育才一诊)如图所示，在一次野外救援行动中，救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口已知井深15 m，物体重G5.94103 N，汽车重G车1.8104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F2.2103 N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍求：(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？(2)滑轮组的机械效率为多少？(3)若汽车运动的速度为3 m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？(4)汽车牵引力为多少？牵引力做功时的功率为多少？第13题图答 案1. C【解析】在不计动滑轮重、绳重以及摩擦的条件下，使用动滑轮可以省一半的力，所以拉
9、力F100 N50 N，故选C.2. D【解析】由题图可知，承担重物重力绳子的段数n2，则绳子自由端移动的距离snh22 m4 m；由于不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F(GG动)(600 N100 N)350 N，B错误；拉力做的总功W总Fs350 N4 m1 400 J，则绳子自由端拉力F的功率P140 W，C错误；有用功W有Gh600 N2 m1 200 J，则滑轮组的机械效率100%100%85.7%，A错误；提升重物的过程中所做额外功W额W总W有1 400 J1 200 J200 J，D正确故选D.3. B【解析】箱子受到的重力：Gmg80 kg10 N/kg800 N；由图可知，
10、n2，绳端移动的距离snh23 m6 m，工人做的总功：W总Fs500 N6 m3 000 J，有用功：W有Gh800 N3 m2 400 J，滑轮组的机械效率：100%100%80%.故选B.4. A【解析】由图可知，甲滑轮组承担物重的绳子为2股，乙滑轮组承担物重的绳子为3股，不计摩擦和绳重，在滑轮重G动和物重G相同时，由F可知，F1F2；由100%100%可知，两个滑轮组的机械效率相同故选A.5. C【解析】由题图甲可知，承担物体重力绳子的段数n3；则在5 s时间内物体上升的距离h1 m，则物体上升的速度v0.2 m/s，A错误；拉力克服物体重力所做的功W有Gh96 N1 m96 J，则其
11、功率P19.2 W，B错误；由题图乙可知，纵坐标表示滑轮组工作时的拉力，横坐标表示绳自由端移动的距离，则阴影部分的面积表示拉力做的总功，即W总Fs40 N3 m120 J，D错误；该滑轮组的机械效率100%100%80%，C正确故选C.6. B【解析】物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F拉f60 N，从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，不考虑绳的重力和绳的摩擦，所以绳子自由端的水平拉力为：FF拉60 N20 N；水平拉力的功率：PFvFnv物20 N30.1 m/s6 W故选B.7. C【解析】M处的滑轮固定不动，是定滑轮，其作用是改变力的方向，A正确；
12、提升货物过程中的有用功是W有用Gh5 000 N6 m3104 J，B正确；滑轮组由三股绳子承重，绳子自由端通过的距离是snh36 m18 m，所以总功是W总Fs2 200 N18 m39 600 J，因此拉力的功率是P1 980 W，C错误；在其他条件不变时，货物重力增大，有用功增大，而提升动滑轮所做额外功不变，所以有用功在总功中所占比例增大，因此机械效率增大，D正确故选C.8. C【解析】物体在CD间运动的平均速度为v2.5 m/s，A项错误；物体在AB、BO区间做匀速直线运动，此时绳子上的拉力为F4 N2 N，由于物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力与绳子的拉力是一对平衡力，大小也是2
13、N，方向水平向左，B项错误；物体在OC区间运动时，物体移动的距离为1.5 m，而动滑轮移动的距离为1.5 m0.75 m，所以拉力F做的功为WFs4 N0.75 m3 J，C项正确；物体在BO区间运动时，拉力F做的功为WFs4 N1 m2 J，功率为P2 W，D项错误故选C.9. 1280【解析】 由图可知：承担物体重力绳子的段数n3；由100%100%100%可得：拉力F40 N；绳子自由端移动的距离snh31 m3 m；则拉力做的功W总Fs40 N3 m120 J，拉力的功率P拉12 W；不计绳重和摩擦，由F(GG动)可得，G动3FG340 N90 N30 N；由Fmax(GmaxG动)可得，提升的最大物重Gmax350 NG动150 N30 N120 N；此时滑轮组的机械效率100%100%100%100%80%.10. 6018
